Hãng công nghệ Google đang hợp tác với Xcel Energy để phát triển 1,9 GW công suất năng lượng sạch mới ở Minnesota, Hoa Kỳ. Kế hoạch này dự kiến gồm 1,4 GW điện gió, 200 MW điện mặt trời và 300 MW hệ thống lưu trữ năng lượng. Thỏa thuận này cũng liên quan đến một trung tâm dữ liệu mới của Google, dự kiến xây dựng tại Pine Island, Minnesota.
Hệ thống lưu trữ năng lượng 300 MW/30 GWh, sử dụng công nghệ lưu trữ dựa trên sắt-không khí được phát triển bởi Form Energy, để cung cấp năng lượng 24/7, hỗ trợ cơ sở hạ tầng trí tuệ nhân tạo. Hệ thống này sẽ trở thành dự án pin lớn nhất thế giới về công suất gigawatt-giờ sau khi đi vào hoạt động, lớn hơn nhiều so với dự án pin lithium-ion 19 GWh ở UAE.
Pin sắt-không khí của Form Energy hoạt động rất khác so với hầu hết loại pin lớn hiện nay. Pin sắt-không khí được cấu tạo từ các cell chứa nhiều mảnh sắt nhỏ. Các cells gồm các điện cực sắt, là bộ phận của pin cho phép các phản ứng điện hóa diễn ra, lưu trữ và giải phóng điện năng. Mỗi cell này chứa đầy chất điện phân gốc nước, không bắt lửa.
Chúng lưu trữ điện bằng cách để oxy trong không khí đi qua các mảnh sắt nhỏ bên trong pin, sắt sẽ bị gỉ, tạo ra năng lượng. Sau đó, quá trình này đảo ngược lại, oxy được loại bỏ, làm cho gỉ sét chuyển hóa trở lại thành sắt. Việc kiểm soát quá trình này cho phép pin sạc (lưu trữ) và xả (phóng điện).
Pin lithium-ion có mật độ năng lượng cao, nhưng chúng không thể xử lý việc lưu trữ trong nhiều ngày. Form Energy cho biết pin sắt-không khí của họ có thể lưu trữ điện năng từ nguồn năng lượng tái tạo trong 100 giờ với chi phí hệ thống cạnh tranh với các nhà máy điện truyền thống, do đó phù hợp cho các ứng dụng ở quy mô lưới điện.
Tuy nhiên, pin của Form Energy nặng và cồng kềnh hơn so với các loại pin khác. Một module pin riêng lẻ có kích thước bằng một bộ máy giặt xếp cạnh nhau (side-by-side). Ngoài ra, chúng chỉ có thể trả lại khoảng 50% đến 70% năng lượng đã sử dụng để sạc, trong khi pin lithium-ion trả lại hơn 90%. Nhưng pin của Form Energy có lợi thế rẻ hơn nhiều so với pin lithium-ion.
Pin sắt-không khí của Form Energy đang là công nghệ mới. Pin đầu tiên của công ty này hiện đang lắp đặt tại Minnesota với Great River Energy. Nó sẽ lưu trữ 150 MWh điện và có thể cung cấp cho lưới điện trong tối đa 100 giờ, đạt công suất tối đa khoảng 1,5 MW. Pin có thời gian hoạt động dài, giúp các trung tâm dữ liệu hoạt động trơn tru vào ban đêm hoặc giai đoạn thấp điểm.
